WO2016166377A1 - Lichtmodul mit mitteln zur verlagerung wenigstens eines optischen elementes - Google Patents

Lichtmodul mit mitteln zur verlagerung wenigstens eines optischen elementes Download PDF

Info

Publication number
WO2016166377A1
WO2016166377A1 PCT/EP2016/058572 EP2016058572W WO2016166377A1 WO 2016166377 A1 WO2016166377 A1 WO 2016166377A1 EP 2016058572 W EP2016058572 W EP 2016058572W WO 2016166377 A1 WO2016166377 A1 WO 2016166377A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical element
bending transducer
light module
light
piezoelectric bending
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2016/058572
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
David Duhme
Werner Kösters
Dirk Schwemin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella KGaA Huek and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hella KGaA Huek and Co filed Critical Hella KGaA Huek and Co
Publication of WO2016166377A1 publication Critical patent/WO2016166377A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/67—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on reflectors
    • F21S41/675—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on reflectors by moving reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/147—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device
    • F21S41/148—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device the main emission direction of the LED being perpendicular to the optical axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/63—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates
    • F21S41/635—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates by moving refractors, filters or transparent cover plates

Definitions

  • Light module with means for displacing at least one optical element
  • the present invention relates to a light module, in particular for a headlamp of a vehicle, having a light source and having an optical system comprising at least one optical element, via which light can be provided for generating a luminous area, and wherein the optical element is displaceable by means of an actuator.
  • EP 2 664 842 A2 shows a light module with an optical system, and the optical system comprises at least one optical element which is displaceable with an actuator.
  • the actuator has a piezoelectric element coupled to the optical element of the optical system.
  • the optical element can be displaced, and the optical element forms a reflector which, upon a change in position, influences a reflected light beam in the emission direction.
  • the coupling of the piezoelectric element with the reflector is designed so that the achievable displacement with the piezoelectric element acts directly on a displacement of the reflector.
  • This disadvantageously only very small displacements are possible, and a change in inclination of the reflector leads only to a minimal deflection of the light beam. Because of this disadvantage complex additional components of the optical system are necessary, also a high beam quality of the light source is necessary to reflect the small changes in position of the reflector according to the reflected light beam can.
  • the object of the invention is the development of a light module with an optical system comprising at least one optical element which is displaceable in an improved manner with an actuator.
  • the object of the invention is achieved starting from a light module according to the preamble of claim 1 and starting from an optical system according to the preamble of claim 7 with the respective characterizing features.
  • the invention includes the technical teaching that the actuator comprises at least one piezoelectric bending transducer and wherein a coupling means is provided, with which a bending deformation of the bending transducer in a displacement movement of the optical element can be transferred.
  • a piezoelectric bending transducer uses the indirect or reciprocal piezoelectric effect, that is, electrical energy is converted into mechanical energy.
  • the bending transducer has a piezoceramic which is applied to a carrier. If a voltage is applied to the piezoceramic, the piezoceramic expands or contracts, and together with the carrier, the piezoceramic forms a bending deformation when a voltage in the manner of a bimetal is applied. The larger the applied voltage, the larger the generated deformation can be. The displacement movement of the optical element can consequently be determined via a voltage applied to the piezoelectric bending transducer.
  • the advantage of a bending transducer is, in particular, that a larger displacement movement of the optical element can be generated by means of a corresponding coupling means than with a direct, linear coupling of the optical element with a piezoceramic.
  • the displacement movement achievable with a single bending transducer can be sufficient so that a direct influence on a beam path of the light provided by the light source can be achieved upon displacement of the optical element.
  • the light does not have to be focused on a small reflector surface in order to transmit a small displacement movement of the optical element to a large pivoting movement of a reflected light beam.
  • this may have a base body, wherein the piezoelectric bending transducer forms a surface element which is bordered by a first end on the base body and which is connected to a second end with the coupling means for transferring the bending deformation in the displacement movement.
  • the piezoelectric bending transducer in the form of a spring steel sheet, and the surface element is elongate, wherein the longitudinal extent of the surface element between the first end and the second end extends. The longer the surface element is, the greater the movement path of the free second end relative to the fixed first end can be generated.
  • the optical element for carrying out the displacement movement is held on the piezoelectric bending transducer.
  • the optical element is held in particular at the second, free end of the surface element, which forms the piezoelectric bending transducer.
  • the optical element may also be guided on the main body of the light module for the execution of the displacement movement, regardless of whether the optical element is held on the piezoelectric bending transducer.
  • the optical element may be guided in the displacement direction on the base body of the light module, and in the guide direction, the optical element is held on the piezoelectric bending transducer for carrying out the displacement movement.
  • the optical element may be formed by at least one lens, which is displaceable in its position above the light source by means of the piezoelectric bending transducer.
  • the optical element is formed by at least one reflector, which by means of the piezoelectric bending transducer on the Light source is displaced.
  • a first optical element in the form of a lens is displaceable with a first piezoelectric bending transducer
  • a second optical element in the form of a reflector is displaceable by a second piezoelectric bending transducer.
  • further optical elements can also be coupled to further piezoelectric bending transducers in order to carry out a corresponding displacement movement.
  • the invention further relates to an optical system for a light module of a headlamp, comprising at least one optical element, via which light can be provided for generating a luminous area, and having an actuator, with which at least one of the optical elements can be displaced, and it is according to the invention provided that the actuator comprises at least one piezoelectric bending transducer and wherein a coupling means is provided, with which a bending deformation of the bending transducer in a displacement movement of the optical element can be transferred.
  • the piezoelectric bending transducer can form a surface element which performs a curvature deformation by applying a voltage via an electrical connection. This curvature deformation is converted by the coupling means in the displacement movement of the optical element.
  • the surface element forming the piezoelectric bending transducer is connected at a first end to a base body of the light module, and an opposite second end is freely movable and this is preferably connected to the coupling means.
  • FIG. 1 is a perspective view of a light module with an actuator in
  • FIG. 2 is a perspective view of the light module of Figure 1 after activation of the piezoelectric bending transducer and
  • Fig. 3 is a perspective view of a modified embodiment of the light module with a piezoelectric bending transducer for displacing an optical element in the form of a reflector.
  • Figures 1 and 2 each show a perspective view of a light module 1 with the features of the present invention.
  • the schematically illustrated light module 1 serves, for example, for installation in a headlight for a vehicle and can provide a light which fulfills a signal light function or which forms at least part of a main light function.
  • the light provided by the light module 1 can form part of a light field, and it is also conceivable that the light module 1 fulfills a curve light function.
  • the light module 1 is fixedly installed in the headlight and by displacing at least one optical element of the light module, the light provided can be moved despite the rigid arrangement of the light module 1.
  • the light module 1 has a base body 16 on which a light source 10 is arranged in a manner not shown in detail.
  • the main body 16 form a heat sink to heat the light source 10.
  • the light source 10 is formed for example by a light-emitting diode, wherein it is also conceivable that the light source 10 is formed by a laser light source.
  • the light module 1 has two optical elements 11 and 12, and the optical element 11 forms a lens 17 and the optical element 12 forms a reflector 18.
  • the light module 1 comprises an actuator 13, which according to the invention is designed as a piezoelectric bending transducer 14.
  • the bending transducer 14 has a shape that forms a surface element, and with a first end, the surface element is arranged on the rear side on the base body 16, so that the first end of the bending converter 14 has a fixed clamping.
  • an electrical connection 20 for the voltage supply of the piezoelectric bending transducer 14 is shown. If the piezoelectric bending transducer 14 is subjected to a voltage, then the bending transducer 14 deforms, in that the planar element runs along a curvature line.
  • the free end of the piezoelectric bending transducer 14 is connected to a coupling means 15, and the coupling means 15 receives the lens 17.
  • FIG. 1 shows the piezoelectric bending transducer 14 without an applied voltage
  • FIG. 2 shows the piezoelectric bending transducer 14 applying a voltage to the electrical connection 20.
  • the illustration shows a pivoting movement 21 from a first position, shown in FIG. 1, to a second position, FIG. shown in Figure 2.
  • the displacement of the lens 17 relative to the light source 10 in the direction of the pivoting movement 21 also causes a shift of the illuminated area in the reflector 18, so that finally the light field generated by the light module 1 also undergoes a shift. This displacement is thus generated despite a stationary arrangement of the base body 16 in the headlight.
  • the piezoelectric bending transducer 14 is constructed in a manner not shown from a piezoceramic and a support body, wherein the piezoceramic and the support body are arranged flush against each other. When the piezoceramic is energized, it expands or contracts, and after the operation of a bimetal, the piezoelectric bending transducer 14 bends. Depending on the polarity of the voltage applied to the electrical connection 20, the bending transducer 14 can either be in a first or a second to curve in a second direction. As a result, displacements of the structure of the bending transducer 14 and the coupling means 15 can be achieved, the displacement angle of, for example, up to +/- 1, 5 degrees.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a light module 1 with a base body 16, on which the light source 10 is received in a manner not shown in any more detail, and above the light source 10, in a stationary arrangement, the lens 17.
  • the lens 17 Via the lens 17 is the reflector 18, which is coupled to the coupling means 15.
  • the piezoelectric bending transducer 14 extends between a fixed first end disposed on the base body 16 and a free second end connected to the coupling means 15.
  • the piezoelectric bending transducer 14 forms an actuator 13, which performs a bending movement when energized via the electrical connection 20, which leads via the coupling means 15 in a manner not shown in detail to a pivoting of the reflector 18.
  • the pivoting can be generated, for example, about a vertical axis Z, so that the reflector 18 is rotated about the vertical axis Z with a twisting movement 19.
  • a movable high beam component can be generated or even a cornering light function can be fulfilled.
  • a simple energization of the bending transducer 14 a change in the emission angle of the light can also be produced in the case of a rigid arrangement of the light module 1.
  • the displacement of the lens 17 according to the embodiment in Figure 1 and Figure 2 and the rotation of the reflector 18 according to the embodiment in Figure 3 can also be implemented coupled in a single light module 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lichtmodul (1), insbesondere für einen Scheinwerfer eines Fahrzeugs, mit einer Lichtquelle (10) und mit einem optischen System umfassend wenigstens ein optisches Element (11, 12), über das Licht zur Erzeugung eines Leuchtbereiches bereitstellbar ist, und wobei das optische Element (11, 12) mittels eines Aktuators (13) verlagerbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Aktuator (13) wenigstens einen piezoelektrischen Biegewandler (14) umfasst und wobei weiterhin ein Kopplungsmittel (15) vorgesehen ist, mit dem eine Biegeverformung des Biegewandlers (14) in eine Verlagerungsbewegung des optischen Elementes (11, 12) überführbar ist.

Description

Lichtmodul mit Mitteln zur Verlagerung wenigstens eines optischen Elementes
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lichtmodul, insbesondere für einen Scheinwerfer eines Fahrzeug, mit einer Lichtquelle und mit einem optischen System umfassend wenigstens ein optisches Element, über das Licht zur Erzeugung eines Leuchtbereiches bereitstellbar ist, und wobei das optische Element mittels eines Aktuators verlagerbar ist.
STAND DER TECHNIK
Die EP 2 664 842 A2 zeigt beispielsweise ein Lichtmodul mit einem optischen System, und das optische System umfasst wenigstens ein optisches Element, das mit einem Aktuator verlagerbar ist. Der Aktuator weist ein piezoelektrisches Element auf, das mit dem optischen Element des optischen Systems gekoppelt ist. Bei Aktivierung des piezoelektrischen Elementes kann das optische Element verlagert werden, und das optische Element bildet einen Reflektor, der bei einer Lageänderung einen reflektierten Lichtstrahl in der Abstrahlrichtung beeinflusst. Die Kopplung des piezoelektrischen Elementes mit dem Reflektor ist so ausgeführt, dass die erzielbare Verlagerung mit dem piezoelektrischen Element unmittelbar auf eine Verlagerung des Reflektors wirkt. Damit sind nachteilhafterweise nur sehr kleine Verlagerungen möglich, und eine Neigungsänderung des Reflektors führt nur zu einer minimalen Ablenkung des Lichtstrahls. Aufgrund dieses Nachteils sind aufwendige weitere Komponenten des optischen Systems notwendig, ferner ist eine hohe Strahlqualität der Lichtquelle notwendig, um die kleinen Lageänderungen des Reflektors entsprechend im reflektierten Lichtstrahl abbilden zu können.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Lichtmoduls mit einem optischen System umfassend wenigstens ein optisches Element, das auf verbesserte Weise mit einem Aktuator verlagerbar ist. Die Aufgabe der Erfindung wird ausgehend von einem Lichtmodul gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ausgehend von einem optischen System gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 7 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Aktuator wenigstens einen piezoelektrischen Biegewandler umfasst und wobei ein Kopplungsmittel vorgesehen ist, mit dem eine Biegeverformung des Biegewandlers in eine Verlagerungsbewegung des optischen Elementes überführbar ist.
Ein piezoelektrischer Biegewandler nutzt den indirekten oder reziproken piezoelektrischen Effekt, das heißt elektrische Energie wird in mechanische Energie umgewandelt. Vorteilhafterweise weist der Biegewandler eine Piezokeramik auf, die auf einem Träger aufgebracht ist. Wird an die Piezokeramik eine Spannung angelegt, so dehnt sich die Piezokeramik aus oder diese zieht sich zusammen, und gemeinsam mit dem Träger bildet die Piezokeramik bei Anliegen einer Spannung nach Art eines Bimetalls eine Biegeverformung. Je größer die anliegende Spannung ist, desto größer kann die erzeugte Verformung ausfallen. Die Verlagerungsbewegung des optischen Elementes kann folglich über eine am piezoelektrischen Biegewandler angelegte Spannung bestimmt werden. Der Vorteil eines Biegewandlers besteht insbesondere darin, dass über ein entsprechendes Kopplungsmittel eine größere Verlagerungsbewegung des optischen Elementes erzeugt werden kann als bei einer direkten, linearen Kopplung des optischen Elementes mit einer Piezokeramik. Die mit einem einzigen Biegewandler erreichbare Verlagerungsbewegung kann derart hinreichend sein, dass bei Verlagerung des optischen Elementes ein unmittelbarer Einfluss auf einen Strahlengang des durch die Lichtquelle bereitgestellten Lichtes erreicht werden kann. Insbesondere muss das Licht dabei nicht auf eine kleine Reflektorfläche fokussiert werden, um eine kleine Verlagerungsbewegung des optischen Elementes auf eine große Verschwenk- bewegung eines reflektierten Lichtstrahls zu übertragen. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des Lichtmoduls kann dieses einen Grundkörper aufweisen, wobei der piezoelektrische Biegewandler ein Flächenelement bildet, das über ein erstes Ende am Grundkörper eingefasst ist und das mit einem zweiten Ende mit dem Kopplungsmittel zur Überführung der Biegeverformung in die Verlagerungsbewegung verbunden ist. Beispielsweise weist der piezoelektrische Biegewandler die Form eines Federstahlbleches auf, und das Flächenelement ist länglich ausgebildet, wobei die Längserstreckung des Flächenelementes zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende verläuft. Je länger das Flächenelement ist, desto größer kann der Bewegungsweg des freien zweiten Endes gegenüber dem festen ersten Ende erzeugt werden.
Mit besonderem Vorteil ist das optische Element für die Ausführung der Verlagerungsbewegung am piezoelektrischen Biegewandler gehalten. Hierfür ist das optische Element insbesondere am zweiten, freien Ende des Flächenelementes gehalten, das den piezoelektrischen Biegewandler bildet. Das optische Element kann für die Ausführung der Verlagerungsbewegung auch am Grundkörper des Lichtmoduls geführt sein, unabhängig davon, ob das optische Element am piezoelektrischen Biegewandler gehalten ist. Beispielsweise kann das optische Element in Verlagerungsrichtung am Grundkörper des Lichtmoduls geführt sein, und in Führungsrichtung ist zur Ausführung der Verlagerungsbewegung das optische Element am piezoelektrischen Biegewandler gehalten. Insbesondere um eine Schwingungsbewegung des am piezoelektrischen Biegewandler gehaltenen optischen Elementes zu vermeiden, ist eine Führung des optischen Elementes am Grundkörper von Vorteil.
Gemäß einer ersten Ausführungsform kann das optische Element durch wenigstens eine Linse gebildet sein, die mittels des piezoelektrischen Biegewandlers in ihrer Position über der Lichtquelle verlagerbar ist. Durch eine Verlagerung einer Linse über der Lichtquelle kann beispielsweise ein Reflektor mit dem Licht der Lichtquelle in unterschiedlichen Bereichen ausgeleuchtet werden, da durch die Verlagerung der Linse die Strahlführung des Lichtes ebenfalls verlagert wird.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist das optische Element durch wenigstens einen Reflektor gebildet, der mittels des piezoelektrischen Biegewandlers über der Lichtquelle verlagerbar ist. Weitere Ausführungsformen können vorsehen, dass ein erstes optisches Element in Form einer Linse mit einem ersten piezoelektrischen Biegewandler verlagerbar ist, und ein zweites optisches Element in Form eines Reflektors ist durch einen zweiten piezoelektrischen Biegewandler verlagerbar. Weitere optische Elemente können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch mit weiteren piezoelektrischen Biegewandlern gekoppelt sein, um eine entsprechende Verlagerungsbewegung auszuführen.
Die Erfindung richtet sich ferner auf ein optisches System für ein Lichtmodul eines Scheinwerfers, aufweisend wenigstens ein optisches Element, über das Licht zur Erzeugung eines Leuchtbereiches bereitstellbar ist, und mit einem Aktuator, mit dem wenigstens eines der optischen Elemente verlagerbar ist, und es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Aktuator wenigstens einen piezoelektrischen Biegewandler um- fasst und wobei ein Kopplungsmittel vorgesehen ist, mit dem eine Biegeverformung des Biegewandlers in eine Verlagerungsbewegung des optischen Elementes überführbar ist. Insbesondere kann der piezoelektrische Biegewandler ein Flächenelement bilden, das unter Anlegung einer Spannung über einen elektrischen Anschluss eine Krümmungsverformung ausführt. Diese Krümmungsverformung wird anhand des Kopplungsmittels in die Verlagerungsbewegung des optischen Elementes umgewandelt. Das Flächenelement, das den piezoelektrischen Biegewandler bildet, ist mit einem ersten Ende an einem Grundkörper des Lichtmoduls angebunden, und ein gegenüberliegendes zweites Ende ist frei beweglich und dieses ist vorzugsweise mit dem Kopplungsmittel verbunden.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Lichtmoduls mit einem Aktuator in
Form eines piezoelektrischen Biegewandlers, Fig. 2 die perspektivische Darstellung des Lichtmoduls gemäß Figur 1 nach Aktivierung des piezoelektrischen Biegewandlers und
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform des Lichtmoduls mit einem piezoelektrischen Biegewandler zur Verlagerung eines optischen Elementes in Form eines Reflektors.
Die Figuren 1 und 2 zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht eines Lichtmoduls 1 mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung. Das schematisch dargestellte Lichtmodul 1 dient beispielsweise zum Einbau in einen Scheinwerfer für ein Fahrzeug und kann ein Licht bereitstellen, das eine Signallichtfunktion erfüllt oder das wenigstens einen Teil einer Hauptlichtfunktion bildet. Beispielsweise kann das durch das Lichtmodul 1 bereitgestellte Licht ein Teil eines Lichtfeldes bilden, ebenso ist es denkbar, dass das Lichtmodul 1 eine Kurvenlichtfunktion erfüllt. Das Lichtmodul 1 wird dabei fest im Scheinwerfer eingebaut und durch eine Verlagerung wenigstens eines optischen Elementes des Lichtmoduls kann trotz der starren Anordnung des Lichtmoduls 1 das bereitgestellte Licht bewegt werden.
Das Lichtmodul 1 weist einen Grundkörper 16 auf, an dem in nicht näher gezeigter Weise eine Lichtquelle 10 angeordnet ist. Beispielsweise kann der Grundkörper 16 einen Kühlkörper bilden, um die Lichtquelle 10 zu entwärmen. Die Lichtquelle 10 ist beispielsweise gebildet durch eine Leuchtdiode, wobei auch denkbar ist, dass die Lichtquelle 10 durch eine Laserlichtquelle gebildet ist.
Das Lichtmodul 1 weist zwei optische Elemente 11 und 12 auf, und das optische Element 11 bildet eine Linse 17 und das optische Element 12 bildet einen Reflektor 18. Licht, das durch die Lichtquelle 10 bereitgestellt wird, durchwandert zunächst die Linse 17 und reflektiert nachfolgend am Reflektor 18.
Das Lichtmodul 1 umfasst einen Aktuator 13, der erfindungsgemäß als piezoelektrischer Biegewandler 14 ausgebildet ist. Der Biegewandler 14 weist eine Form auf, die ein Flächenelement bildet, und mit einem ersten Ende ist das Flächenelement auf der hinteren Seite am Grundkörper 16 angeordnet, sodass das erste Ende des Biege- wandlers 14 eine feste Einspannung aufweist. Beispielhaft ist ein elektrischer Anschluss 20 zur Spannungsversorgung des piezoelektrischen Biegewandlers 14 dargestellt. Wird der piezoelektrische Biegewandler 14 mit einer Spannung beaufschlagt, so verformt sich der Biegewandler 14, indem das Flächenelement entlang einer Krümmungslinie verläuft.
Das freie Ende des piezoelektrischen Biegewandlers 14 ist mit einem Kopplungsmittel 15 verbunden, und das Kopplungsmittel 15 nimmt die Linse 17 auf.
Figur 1 zeigt den piezoelektrischen Biegewandler 14 ohne eine anliegende Spannung, und Figur 2 zeigt den piezoelektrischen Biegewandler 14 unter Anlegung einer Spannung am elektrischen Anschluss 20. Die Darstellung zeigt eine Verschwenkbewegung 21 von einer ersten Position, dargestellt in Figur 1 , in eine zweite Position, dargestellt in Figur 2. Die Verlagerung der Linse 17 relativ zur Lichtquelle 10 in Richtung der Verschwenkbewegung 21 bewirkt auch eine Verlagerung des ausgeleuchteten Bereiches im Reflektor 18, sodass schließlich das mit dem Lichtmodul 1 erzeugte Lichtfeld ebenfalls eine Verlagerung erfährt. Diese Verlagerung wird folglich erzeugt trotz einer ruhenden Anordnung des Grundkörpers 16 im Scheinwerfer.
Der piezoelektrische Biegewandler 14 ist in nicht näher dargestellter Weise aufgebaut aus einer Piezokeramik und einem Trägerkörper, wobei die Piezokeramik und der Trägerkörper plan aufeinander anliegend angeordnet sind. Wird die Piezokeramik bestromt, so dehnt sich diese aus oder diese zieht sich zusammen, und nach der Funktionsweise eines Bimetalls krümmt sich der piezoelektrische Biegewandler 14. Abhängig von der Polung der am elektrischen Anschluss 20 angelegten Spannung kann sich der Biegewandler 14 entweder in eine erste oder in eine zweite Richtung krümmen. Dadurch können Verlagerungen des Aufbaus aus dem Biegewandler 14 und dem Kopplungsmittel 15 erreicht werden, die Verlagerungswinkel von beispielsweise bis zu +/- 1 ,5 Grad betragen.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Lichtmoduls 1 mit einem Grundkörper 16, an dem auf nicht näher gezeigte Weise die Lichtquelle 10 aufgenommen ist, und über der Lichtquelle 10 befindet sich in unbeweglicher Anordnung die Lin- se 17. Uber der Linse 17 befindet sich der Reflektor 18, der mit dem Kopplungsmittel 15 gekoppelt ist. Der piezoelektrische Biegewandler 14 erstreckt sich zwischen einem festen ersten Ende, das am Grundkörper 16 angeordnet ist, und einem freien zweiten Ende, das mit dem Kopplungsmittel 15 verbunden ist. Der piezoelektrische Biegewandler 14 bildet dabei einen Aktuator 13, der bei Bestromung über den elektrischen Anschluss 20 eine Biegebewegung ausführt, die über das Kopplungsmittel 15 in nicht näher gezeigter Weise zu einem Verschwenken des Reflektors 18 führt. Das Verschwenken kann beispielsweise erzeugt werden um eine Vertikalachse Z, sodass sich der Reflektor 18 um die Vertikalachse Z mit einer Verdrehbewegung 19 verdreht. So kann beispielsweise ein beweglicher Fernlichtanteil erzeugt werden oder es kann sogar eine Kurvenlichtfunktion damit erfüllt werden. Allgemein kann also mit einer einfachen Bestromung des Biegewandlers 14 eine Veränderung des Abstrahlwinkels des Lichtes auch bei einer starren Anordnung des Lichtmoduls 1 erzeugt werden.
Die Verlagerung der Linse 17 gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 1 und Figur 2 und die Verdrehung des Reflektors 18 gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 3 kann auch in einem einzigen Lichtmodul 1 gekoppelt realisiert sein. Insbesondere ist es denkbar, eine Verlagerung der Linse 17 mit einer Verschwenkbewegung 21 und eine Verdrehung des Reflektors 18 mit einer Verdrehbewegung 19 in einem Lichtmodul 1 zu realisieren, um besonders große Schwenkwinkel des abstrahlenden Lichtes zu ermöglichen.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Bezugszeichenliste
I Lichtmodul
10 Lichtquelle
I I optisches Element
12 optisches Element
13 Aktuator
14 piezoelektrischer Biegewandler
15 Kopplungsmittel
16 Grundkörper
17 Linse
18 Reflektor
19 Verdrehbewegung
20 elektrischer Anschluss
21 Verschwenkbewegung
Z Vertikalachse

Claims

Patentansprüche
1. Lichtmodul (1 ), insbesondere für einen Scheinwerfer eines Fahrzeugs, mit einer Lichtquelle (10) und mit einem optischen System umfassend wenigstens ein optisches Element (11 , 12), über das Licht zur Erzeugung eines Leuchtbereiches bereitstellbar ist, und wobei das optische Element (11 , 12) mittels eines Aktuators (13) verlagerbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (13) wenigstens einen piezoelektrischen Biegewandler (14) umfasst und wobei ein Kopplungsmittel (15) vorgesehen ist, mit dem eine Biegeverformung des Biegewandlers (14) in eine Verlagerungsbewegung des optischen Elementes (11 , 12) überführbar ist.
2. Lichtmodul (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtmodul (1 ) einen Grundkörper (16) aufweist, und wobei der piezoelektrische Biegewandler (14) ein Flächenelement bildet, das über ein erstes Ende am Grundkörper (16) eingefasst ist und mit einem zweiten Ende mit dem Kopplungsmittel (15) zur Überführung der Biegeverformung in die Verlagerungsbewegung verbunden ist.
3. Lichtmodul (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (11 ) für die Ausführung der Verlagerungsbewegung am piezoelektrischen Biegewandler (14) gehalten ist.
4. Lichtmodul (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (12) für die Ausführung der Verlagerungsbewegung am Grundkörper (16) des Lichtmoduls (1) geführt ist.
5. Lichtmodul (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (11) durch wenigstens eine Linse (17) gebildet ist, die mittels des piezoelektrischen Biegewandlers (14) in ihrer Po- sition über der Lichtquelle (10) verlagerbar ist.
6. Lichtmodul (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (12) durch wenigstens einen Reflektor (18) gebildet ist, der mittels des piezoelektrischen Biegewandlers (14) über der Lichtquelle (10) verlagerbar ist.
7. Optisches System für ein Lichtmodul (1 ) eines Scheinwerfers, aufweisend wenigstens ein optisches Element (11 , 12), über das Licht zur Erzeugung eines Leuchtbereiches bereitstellbar ist, und mit einem Aktuator (13), mit dem wenigstens eines der optischen Elemente ( 1 , 12) verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (13) wenigstens einen piezoelektrischen Biegewandler (14) umfasst und wobei ein Kopplungsmittel (15) vorgesehen ist, mit dem eine Biegeverformung des Biegewandlers (14) in eine Verlagerungsbewegung des optischen Elementes (11 , 12) überführbar ist.
8. Optisches System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der piezoelektrische Biegewandler (14) ein Flächenelement bildet, das unter Anlegung einer Spannung über einen elektrischen Anschluss (20) eine Krümmungsverformung ausführt.
PCT/EP2016/058572 2015-04-16 2016-04-18 Lichtmodul mit mitteln zur verlagerung wenigstens eines optischen elementes Ceased WO2016166377A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015105839.1 2015-04-16
DE102015105839.1A DE102015105839A1 (de) 2015-04-16 2015-04-16 Lichtmodul mit Mitteln zur Verlagerung wenigstens eines optischen Elementes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016166377A1 true WO2016166377A1 (de) 2016-10-20

Family

ID=55808567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/058572 Ceased WO2016166377A1 (de) 2015-04-16 2016-04-18 Lichtmodul mit mitteln zur verlagerung wenigstens eines optischen elementes

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102015105839A1 (de)
WO (1) WO2016166377A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040208422A1 (en) * 2001-10-03 2004-10-21 Hagood Nesbitt W. Beam-steering optical switching apparatus
US20070146858A1 (en) * 2005-12-27 2007-06-28 Konica Minolta Holdings, Inc. Optical deflector and light beam scanning apparatus
JP2008153093A (ja) * 2006-12-19 2008-07-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 照明装置とその制御方法
DE202009004533U1 (de) * 2009-04-01 2009-06-25 Delvis Gmbh Abstrahleinheit für einen Scheinwerfer
JP2009169326A (ja) * 2008-01-21 2009-07-30 Stanley Electric Co Ltd 光偏向器
DE102010001206A1 (de) * 2010-01-26 2011-07-28 Robert Bosch GmbH, 70469 Verstellvorrichtung und verstellbare Kraftfahrzeugkomponente
EP2664842A2 (de) 2011-10-12 2013-11-20 Stanley Electric Co., Ltd. Fahrzeugbeleuchtungseinheit

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010021896A1 (de) * 2010-05-28 2011-12-01 Marc Hirschfeld Adaptives Kurvenlicht für Kraftfahrzeugscheinwerfer

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040208422A1 (en) * 2001-10-03 2004-10-21 Hagood Nesbitt W. Beam-steering optical switching apparatus
US20070146858A1 (en) * 2005-12-27 2007-06-28 Konica Minolta Holdings, Inc. Optical deflector and light beam scanning apparatus
JP2008153093A (ja) * 2006-12-19 2008-07-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 照明装置とその制御方法
JP2009169326A (ja) * 2008-01-21 2009-07-30 Stanley Electric Co Ltd 光偏向器
DE202009004533U1 (de) * 2009-04-01 2009-06-25 Delvis Gmbh Abstrahleinheit für einen Scheinwerfer
DE102010001206A1 (de) * 2010-01-26 2011-07-28 Robert Bosch GmbH, 70469 Verstellvorrichtung und verstellbare Kraftfahrzeugkomponente
EP2664842A2 (de) 2011-10-12 2013-11-20 Stanley Electric Co., Ltd. Fahrzeugbeleuchtungseinheit

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015105839A1 (de) 2016-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013102819A1 (de) Kameramodul sowie Verfahren zur Herstellung
DE102020102226A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere Scheinwerfer
DE102016216925A1 (de) Mikromechanische Vorrichtung und Verfahren zum zweidimensionalen Ablenken von Licht
EP3120049A1 (de) Wählhebelrückstellvorrichtung für ein fahrzeuggetriebe sowie verfahren und vorrichtung zum betreiben einer solchen wählhebelrückstellvorrichtung
DE112009005199T5 (de) Geführter elektromechanischer Motor
DE102009013126A1 (de) Anordnung und Verfahren zum Aktuieren einer Komponente einer optischen Abbildungseinrichtung
DE102014102867B4 (de) Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug
DE102012108175B4 (de) Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
DE102016225797A1 (de) Lidar-Sensor zur Erfassung eines Objektes
DE102015218087B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ausrichten einer Ankerwelle
DE102018102962A1 (de) Ausrichten eines resonanten Scansystems
DE102013106620B4 (de) Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
WO2016166377A1 (de) Lichtmodul mit mitteln zur verlagerung wenigstens eines optischen elementes
WO2017000009A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer
EP3408855B1 (de) Elektromagnetische stellvorrichtung und verwendung einer solchen
DE10347774B4 (de) Aufnahmehülse für einen Aktorkörper
EP3972925B1 (de) Ausrichtvorrichtung und verfahren zum ausrichten einer führungsschiene einer aufzuganlage durch kraftimpulse
DE102008012238A1 (de) Heckdiffusoranordnung
DE202009004533U1 (de) Abstrahleinheit für einen Scheinwerfer
DE102020212870A1 (de) Optische Komponente und Verfahren zur Justage der optischen Komponente, sowie Projektionsbelichtungsanlage
DE102019218468A1 (de) Mikromechanisches Bauteil und Herstellungsverfahren für ein mikromechanisches Bauteil
EP2722532A1 (de) Anordnung eines Behälters an einer Haltestruktur sowie Verfahren zu deren Montage
DE102023115540A1 (de) Reinigungseinrichtung für eine Umfelderkennungsvorrichtung
DE102022130405A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Klebeverbindung
DE102023122173A1 (de) Vorrichtung zur übertragung von elektronischen bauelementen

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16718299

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16718299

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1